专利名称：竖向桁架结构的建筑框架的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种竖向桁架结构的建筑框架。
技术背景按照用材不同房屋结构可以分为木结构住宅，砖混结构住宅，钢筋混凝土结构和 钢结构住宅；钢筋混凝土多、高层房屋的结构体系又可分为四类框架结构、剪力墙结构、 框架一剪力墙结构和筒体结构。现今一般的高层和小高层住宅大多采用钢筋混凝土结构形 式。框架结构是利用柱、梁组成的纵、横向框架，承受竖向荷载及水平荷载的结构。框 架结构的优点是建筑平面布置灵活，可形成较大的建筑空间，建筑立面处理也比较方便。其 主要缺点是侧向刚度较小，当层数过多时，会产生过大的侧移，易引起非结构性构件(如隔 墙、装饰等)破坏，而影响使用要求。剪力墙结构是利用建筑物的纵、横墙体承受竖向荷载 及水平荷载的结构。纵、横墙体也可兼作为维护墙或分隔房间墙。剪力墙结构的优点是侧 向刚度大，在水平荷载作用下侧移小。其缺点是剪力墙间距小，建筑平面布置不灵活，不适 合于要求大空间的公共建筑，另外结构自重也较大。结合图1，框架一剪力墙结构是在框架结构中设置适当剪力墙2的结构，它具有框 架结构平面布置灵活，有较大空间的优点，又具有侧向刚度大的优点。框架一剪力墙结构 中，剪力墙主要承受水平荷载，竖向荷载主要由框架的柱1承担。柱1和剪力墙2上设置水 平的梁3及板4，框架一剪力墙结构一般用于10 20层的建筑。筒体结构又可分为框架一核心筒结构，框筒结构，筒中筒结构，多筒结构等。框架一核心筒结构由内筒与外框架组成，这种结构受力很接近框架一剪力墙结 构，适用于10 30层的房屋。框筒结构及筒中筒结构，有内筒和外筒两种，内筒一般由电梯间或楼梯间组成，外 筒一般为密排柱与窗裙梁组成，可视为开窗洞的筒体。内筒与外筒用楼盖连接成一个整体， 共同抵抗竖向荷载及水平荷载。这种结构体系的刚度和承载力都很大，适用于30 50层 的房屋。多筒结构则是将多个筒组合在一起，使结构具有更大的抗水平荷载的能力。综上所述，无论哪种结构，竖向结构都是柱和剪力墙的组合。高层房屋中，由于主要是受水平风力和地震力的作用，控制侧向位移是结构设计 的主要矛盾，竖向结构柱和剪力墙均为承受弯矩的构件，依靠柱或剪力墙的节点固结的抗 弯能力抵抗水平力。框架结构梁柱节点的连接直接影响结构安全、经济以及施工是否方便。 设计时，梁柱通常采用不同等级的混凝土(柱的混凝土强度等级比梁高)，这时要注意节点 部位混凝土强度等级与柱相比不能低很多(通常不宜超过5Mpa)，否则节点区应做专门处 理。在梁柱节点区应设置水平箍筋，水平箍筋应符合规范的构造规定。非抗震设计时，箍筋 间距不宜大于250mm ；抗震设计时，箍筋设计应符合柱端箍筋加密区的要求。剪力墙结构同 样如此，施工非常复杂，同时剪力墙结构存在自重大的缺点。除楼板传来的竖向荷载外，剪
3力墙承受水平作用的地震荷载或风荷载。剪力墙结构可以看做是顶端自由，下端固结于基 础的薄壁柱，它在墙身平面内刚度很大，而其墙身平面外，刚度却很小。所以，竖向结构，无论是柱还是剪力墙，这种复杂的结构形式对预制装配施工带来 了巨大的困难(剪力墙结构还存在建材用量、自重大，使地震力增大，使上部结构和基础设 计困难的缺点)，预制装配的节点处理通常是整个工艺的重点和难点。同时由于是依靠固结节点提供弯矩、水平力抵抗力，结构受力计算复杂，通常采用 近似计算。也由于是固结结构，所以即使是预制装配施工，房屋结构也是不易于替换结构构 件的建筑，所以房屋结构一般按照不易于替换结构构件的建筑考虑。
发明内容为克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种竖向桁架结构的建筑框 架，竖向构件由原来承受弯矩和剪力变为承受拉力和压力，水平风力和地震力由原来的固 结抗弯力承受变为斜杆拉压承受，从而实现结构受力明晰，装配施工便捷，结构构件替换容 易等目的。本实用新型解决技术问题采用如下技术方案竖向桁架结构的建筑框架，所述建筑框架由水平的梁、板以及对所述梁、板形成支 撑的多根柱构成，并且在所述的柱与柱之间设置有斜杆，所述柱与柱之间的斜杆与多根柱 构成纵横桁架结构。与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在1、节点由固结变为铰接，更利于预制装配施工，为住宅产业化发展提供便利。2、节点固结变为铰接，柱和剪力墙内部复杂的应力状态转化为桁架杆件内简单的 拉压应力状态，使我们能够直观地了解内力的分布和传递，便于结构的变化和组合，使结构 受力更加明晰，更加便于计算、验算。3、节点固结变为铰接，结构构件便于拆卸、替换，方便变换分割区间及受损构件的替换。4、受力构件和非受力的隔断的区别清楚明了。
图1为现有建筑框架的结构示意图；图2为本实用新型建筑框架的结构示意图。图中标号1柱，2剪力墙，3梁，4板，5斜杆。以下通过具体实施方式
，并结合附图对本实用新型作进一步说明。
具体实施方式
实施例结合图2，本实施例竖向桁架结构的建筑框架，所述建筑框架由水平的梁 3、板4以及对所述梁、板形成支撑的多根柱1构成，在所述的柱与柱之间设置有斜杆5，柱与 柱之间的斜杆与多根柱构成纵横桁架结构。水平层结构还是传统的梁、板结构，但是竖向结 构变为杆件组成的纵横桁架结构，节点由原来的固结改为铰接，竖向构件由原来承受弯矩 和剪力变为承受拉力和压力，水平风力和地震力由原来的固结抗弯力承受变为斜杆拉压承 受，从而实现结构受力明晰，装配施工便捷，结构构件替换容易等目的。
权利要求竖向桁架结构的建筑框架，其特征是所述建筑框架由水平的梁、板以及对所述梁、板形成支撑的多根柱构成，并且在所述的柱与柱之间设置有斜杆，所述柱与柱之间的斜杆与多根柱构成纵横桁架结构。
专利摘要本实用新型公开了一种竖向桁架结构的建筑框架，所述建筑框架由水平的梁、板以及对所述梁、板形成支撑的多根柱构成，在所述柱与柱之间设置有斜杆，所述柱与柱之间的斜杆与多根柱构成纵横桁架结构。竖向构件由原来承受弯矩和剪力变为承受拉力和压力，水平风力和地震力由原来的固结抗弯力承受变为斜杆拉压承受，从而实现结构受力明晰，装配施工便捷，结构构件替换容易等目的。
文档编号E04B1/19GK201753476SQ20102026545
公开日2011年3月2日 申请日期2010年7月15日 优先权日2010年7月15日
发明者袁斌 申请人:中煤第三建设(集团)有限责任公司